JPS6228089Y2 - - Google Patents

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JPS6228089Y2
JPS6228089Y2 JP1984071146U JP7114684U JPS6228089Y2 JP S6228089 Y2 JPS6228089 Y2 JP S6228089Y2 JP 1984071146 U JP1984071146 U JP 1984071146U JP 7114684 U JP7114684 U JP 7114684U JP S6228089 Y2 JPS6228089 Y2 JP S6228089Y2
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transistor
mos transistor
gate
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
(以下MOSと称する)による演算増幅器に関する
ものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an operational amplifier using an insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as MOS).

更に詳述すれば、C−MOS構成を使用した演
算増幅器に関するものである。
More specifically, the present invention relates to an operational amplifier using a C-MOS configuration.

本考案の第一の目的は、C−MOSを使用した
構成による演算増幅器の提供にある。
The first object of the present invention is to provide an operational amplifier configured using C-MOS.

本考案の第二の目的は、その上記演算増幅器、
その演算増幅器を構成する差動増幅器等のアナロ
グ回路が通常のMOS製造プロセスで容易にモノ
リシツクに製造されるそのモノリシツク化の容易
性にある。
The second object of the present invention is the above-mentioned operational amplifier,
Analog circuits such as differential amplifiers constituting the operational amplifier are easily manufactured monolithically using a normal MOS manufacturing process.

最近、飛躍的なデイジタル部のMOS化の著し
い中で、アナログ部をそのMOS製造プロセスの
余り変更なく、できれば全くプロセスの変更を与
えずに構成できれば、各種アナログ回路とデイジ
タル回路が同一MOSチツプに集積され、価格、
信頼性、設計の容易性、応用性から理想的な構成
となる。C−MOSは通常オフ・ロジツクである
ためにトランジエントステイトのみ電力を消費す
る極めて低消費電力の素子構成である。
Recently, there has been a remarkable shift to MOS in digital parts, and if the analog part could be constructed without much change in the MOS manufacturing process, or if possible, without changing the process at all, various analog circuits and digital circuits could be integrated into the same MOS chip. aggregated, price,
This is an ideal configuration in terms of reliability, ease of design, and applicability. Since C-MOS is normally off-logic, it has an extremely low power consumption element configuration that consumes power only in the transient state.

スイツチングレベルにしてもMOSのスレツシ
ユホルドで決まるために一方がONすれば他方は
OFFするといつた具合に安定であつてそのOFF
インピーダンスが極めて高いために論理振動が電
源電圧まである。更に入力バイアス電流にしても
絶縁ゲートであるためにMOSは10-12A程度であ
り、演算増幅器の理想的な高入力インピーダンス
が達成される。
Even the switching level is determined by the MOS threshold, so if one turns on, the other turns on.
When it is turned off, it is stable and when turned off.
Because the impedance is extremely high, logic oscillations occur up to the power supply voltage. Furthermore, the input bias current of the MOS is approximately 10 -12 A due to the insulated gate, achieving the ideal high input impedance of an operational amplifier.

本考案はこのことに鑑みてC−MOSを使用し
た演算増幅器を提供せんとするものである。
In view of this, the present invention aims to provide an operational amplifier using C-MOS.

第1図に掲げられるMOSの電流、電圧特性は
第2図のようにそのゲートG−ソースS間電圧V
GSを一定に保ち、ドレインD−ソースS間電圧V
DSを変えてD・S間電流IDSをとると、MOSの
スレツシユホルド電圧をVGTとすれば、VDS=V
GS−VGTを境界にして不飽和領域A、飽和領域B
が観測される。Bは第一次近似でVDSの線型変化
領域であつて、例えば第3図に示されるように負
荷直線LがVGS=VG2SのIDS=VD2Sなる点で交
わつている時、VGS=VG2S+(VG1S−VG2S)の
信号が入ると、VDS=VD1Sに、又VGS=VG2S
(VG3S−VG2S)の信号が入るとVDS=VD3Sにな
ることによつて、ゲートに入る信号をドレインで
線型増幅することができる。又、別の見方をすれ
ば、第2図のBは電流の飽和する、すなわち電流
飽和領域である。この2つの基本的な特性を好妙
に使い、目的とする演算増幅器を構成する。
The current and voltage characteristics of the MOS shown in Fig. 1 are as shown in Fig. 2, and the voltage between its gate G and source S is V.
Keeping GS constant, drain D-source S voltage V
If we change DS and take the current I DS between D and S, then if the MOS threshold voltage is V GT , then V DS = V
GS −V Unsaturated region A, saturated region B with GT as the boundary
is observed. B is the linear variation region of V DS in the first approximation. For example, as shown in FIG. 3, when the load line L intersects at the point where V GS = V G2S and I DS = V D2S , V When a signal of GS = V G2S + (V G1S - V G2S ) is input, V DS = V D1S and V GS = V G2S +
When a signal of (V G3S −V G2S ) is input, V DS =V D3S , so that the signal input to the gate can be linearly amplified at the drain. From another perspective, B in FIG. 2 is the current saturation region, where the current is saturated. These two basic characteristics are used wisely to construct the desired operational amplifier.

本考案の演算増幅器は、第4図に示されるよう
に基準電圧源C、及びその電圧を受ける定電流バ
イアス部D、入力部ミラー・ペア差動段E及び
F,E及びFの差動出力をレベル・シフトしつつ
増幅するレベルシフト増幅段G、その出力をさら
に増幅し所望の低インピーダンスで出力する出力
段Hとから構成される。E及びFにDの出力は直
列に接続され、全体として差動増幅器を構成す
る。基準電圧源Cを入れる理由は、演算増幅器に
おける電源電圧変動、温度変動を極めて小さくさ
せるためである。例えばEおよびFに生ずるオフ
セツト電圧の電源、温度による変動は安定な基準
電圧源Cと、定電流バイアス部Dにより大幅に改
善することができる。このような構成を具体化し
た第1例が第5図に示してある。
As shown in FIG. 4, the operational amplifier of the present invention includes a reference voltage source C, a constant current bias section D receiving the voltage, an input section mirror pair differential stage E, and a differential output of F, E, and F. The output stage H is composed of a level shift amplification stage G that amplifies the output while level shifting the output, and an output stage H that further amplifies the output and outputs it at a desired low impedance. The outputs of E, F and D are connected in series to form a differential amplifier as a whole. The reason for including the reference voltage source C is to minimize power supply voltage fluctuations and temperature fluctuations in the operational amplifier. For example, fluctuations in offset voltages occurring at E and F due to power source and temperature can be greatly improved by using a stable reference voltage source C and constant current bias section D. A first example embodying such a configuration is shown in FIG.

第5図はVDD−Vg−VSS二電源構成の演算増
幅器である。第5図について順次説明しよう。
FIG. 5 shows an operational amplifier with a dual power supply configuration of V DD -V g -V SS . Let us explain Fig. 5 one by one.

基準電圧源Cは中間電圧Vgに対して基準電圧
を発生させる。電源変動、温度変動に対して安定
であるように、その電圧は発生させねばならな
い。又、中間電圧VgがVDDとVSSの丁度中間の
電位でなくとも安定な回路構成を設定する。この
要請とMOSのみで構成するために基準電圧は
MOSのスレツシユホルドの差を中間電圧Vgに対
し発生させる形式とする。
A reference voltage source C generates a reference voltage relative to the intermediate voltage V g . The voltage must be generated so that it is stable against power supply fluctuations and temperature fluctuations. Furthermore, a stable circuit configuration is established even if the intermediate voltage V g is not exactly at a potential midway between V DD and V SS . In order to meet this requirement and consist of only MOS, the reference voltage is
The system is designed to generate a difference between the MOS thresholds with respect to the intermediate voltage V g .

Nチヤンネルトランジスタ1及び2は全く同じ
特性の素子であつて、VDD−VSS=Vddとする
と、その出力はVSSを基準としてVdd−Vgとな
る。Nチヤンネルトランジスタ3及び4はコンダ
クタンス係数は等しいがスレツシユホルドが違
い、そのスレツシユホルドを3はVTNとするとそ
の出力VstはVst=VTN−VGTN+Vgとなる。こ
のスレツシユホルドの違うNチヤンネルトランジ
スタの製造はイオン打ち込みでチヤネルドーピン
グすることによつて造られる。通常のC−MOS
は低濃度N-基盤にP-層が形成されているため、
そもそもP-層を所望のVTNとなるように比較的
高濃度とし、VGTNを得るためには、例えば31P+
をチヤネルドーピングでゲートから打ち込んで造
ることができる。その時、3,4を同じゲート膜
厚、ほぼ等しいチヤネル長、チヤネル幅にしてあ
れば、3,4のトランジスタはコンダクタンス係
数のほぼ等しい、スレツシユホルドの違うトラン
ジスタとすることができ、又、温度特性もスレツ
シユホルドのシフトがネツトな打ち込み量を
Nnet、電荷素量を、単位ゲート容量をCoxとする
とpNnet/Coxで与えられるために同等であると
見て良 く、コンダクタンス係数も同等であると見てさし
つかえない。
N-channel transistors 1 and 2 are elements with exactly the same characteristics, and if V DD -V SS =V dd , then the output will be V dd -V g with V SS as the reference. N-channel transistors 3 and 4 have the same conductance coefficient but different thresholds, and if the threshold of transistor 3 is V TN , then the output V st will be V st =V TN -VGTN +V g . These N-channel transistors with different thresholds are manufactured by channel doping using ion implantation. Normal C-MOS
Since a P - layer is formed on a low-concentration N - substrate,
In the first place, the P - layer is made to have a relatively high concentration so as to obtain a desired V TN , and in order to obtain V GTN , for example, 31 P +
In this case, if the gate thickness, channel length, and channel width of transistors 3 and 4 are the same, the conductance coefficients of transistors 3 and 4 are almost the same, but the thresholds are different. Also, the temperature characteristics and the threshold shift are affected by the net implantation amount.
Nnet, the elementary charge, is given by pNnet/Cox, where Cox is the unit gate capacitance, so they can be considered to be equivalent, and there is no problem in considering the conductance coefficients to be equivalent as well.

ところが逆にP-層を低濃度とし、11B+チヤネ
ルドーピングで高いスレツシユホルドを得る方法
はその方法が非常に構造敏感であつて、コンダク
タンス係数、スレツシユホルドがその構造敏感性
を反映し、3,4のトランジスタのコンダクタン
ス係数を理論的、実験的に補正して等しくするこ
とは難しい。またゲート膜厚を3で厚く、4で薄
くコントロールする方法は、コンダクタンス係数
はそのジオメトリーで同等にできるとしても、ス
レツシユホルドの温度特性がゲート膜厚に依存す
るためにこれも良くない。結局、最初に述べた方
法で基準電圧を得ることができる。以下、このよ
うなチヤネルドーピングによる低いスレツシユホ
ルドのトランジスタは第5図のようにゲートに破
線をそえて表わすことにする。又、Cの回路にお
いてNチヤネルトランジスタを採用したのは、通
常のC−MOSではPチヤネルトランジスタのサ
ブストレートN-が共通であつて、電源に浮かす
ことができるサブストレートはP-だけだからで
ある。さらに1,2のトランジスタの特性を一致
させるためにはボデイ効果を生じない。サブスト
レートソースの共通な使用が必要だからである。
ところでCの回路構成は第6図のようにしても同
様に行なうことができる。この回路では18,2
0のNチヤネルトランジスタのコンダクタンス係
数の比と19,21のPチヤネルトランジスタの
コンダクタンス係数の比を一致させることによ
り、19,21のPチヤネルトランジスタのスレ
ツシユホルドの差を基準電圧として発生させるこ
とができる。この場合もスレツシユホルドの違つ
たものを造るためにはそもそも高濃度のN-基盤
を採用し、低いスレツシユホルドのトランジスタ
を造るためには例えば11B+によりチヤネルドーピ
ングする。或いはチヤネルドーピングを19,2
1両方に施し、そのドーピング量を19と21で
変えてももちろん良い。このことは第5図におけ
る3,4についても言えることである。又、1
8,20のトランジスタはゲートに破線をそえな
い高いスレツシユホルドのものであつても良い
し、VgがVdd/2の時は第5図においてはNチヤネ
ル トランジスタ1,2は省略し、3のNチヤネルト
ランジスタのゲート電位をVgとすることができ
る。
However, on the other hand, the method of obtaining a high threshold with a low concentration of P - layer and 11 B + channel doping is very structurally sensitive, and the conductance coefficient and threshold reflect the structural sensitivity, and are 3,4 It is difficult to correct the conductance coefficients of transistors theoretically and experimentally to make them equal. Furthermore, the method of controlling the gate film thickness to be thick at 3 and thin at 4 is not good because the temperature characteristics of the threshold depend on the gate film thickness, even though the conductance coefficients can be made the same depending on the geometry. After all, the reference voltage can be obtained using the method described at the beginning. Hereinafter, such a low threshold transistor due to channel doping will be represented by a broken line at the gate as shown in FIG. Also, the reason why we adopted N-channel transistors in the C circuit is that in normal C-MOS, the substrate N - of P-channel transistors is common, and P - is the only substrate that can be floated on the power supply. . Furthermore, in order to match the characteristics of the first and second transistors, no body effect occurs. This is because common use of substrate sources is required.
Incidentally, the circuit configuration of C can be similarly implemented as shown in FIG. In this circuit, 18,2
By matching the ratio of the conductance coefficients of the N-channel transistors 0 and the conductance coefficients of the P-channel transistors 19 and 21, the difference in threshold between the P-channel transistors 19 and 21 can be generated as a reference voltage. In this case as well, in order to produce a transistor with a different threshold, a high concentration N - substrate is used in the first place, and in order to produce a transistor with a lower threshold, channel doping is performed, for example with 11 B + . Or channel doping 19,2
Of course, it is also possible to apply doping to both 19 and 21 and change the doping amount between 19 and 21. This also applies to 3 and 4 in FIG. Also, 1
Transistors 8 and 20 may be high threshold transistors that do not have broken lines on their gates, and when V g is V dd /2, N-channel transistors 1 and 2 are omitted in FIG. The gate potential of the N-channel transistor can be set to V g .

次にC部基準電圧を受けてD部定電流バイアス
回路は、その基準電圧を中間電圧Vgを基準とし
た値からVSSを基準とした値に変換し、差動増幅
器E,Fの定電流源9のゲート電位を一定に保ち
良好な定電流バイアスを達成する。
Next, receiving the reference voltage of section C, the constant current bias circuit of section D converts the reference voltage from a value based on the intermediate voltage V g to a value based on V SS , and regulated the differential amplifiers E and F. A good constant current bias is achieved by keeping the gate potential of the current source 9 constant.

Nチヤネルトランジスタ5及び7のコンダクタ
ンス係数の比とPチヤネルトランジスタ6及び8
のコンダクタンス係数の比を一致させることによ
り、定電流源Nチヤネルトランジスタ9のゲート
電圧はVSSを基準としてVTN−VGTNとなる。こ
のようにするためにはスレツシユホルドを予めV
TN>2VGTNとするように選ぶ必要がある。VG
TN−VGTNとしたことによつて定電流源9のゲ
ート電位が、電源変動、温度変動に対して安定で
あつて、その定電流性は非常に安定となる。この
トランジスタの定電流性が効果的に発揮されるた
めには、第2図B定電流性が良くなるようにVTN
−2VGTNが演算増幅器の速度、すなわちスルーレ
イトを所望の値より落とさない範囲で少なくする
ことが必要である。
Ratio of conductance coefficients of N-channel transistors 5 and 7 and P-channel transistors 6 and 8
By matching the ratio of the conductance coefficients of , the gate voltage of the constant current source N-channel transistor 9 becomes V TN −V GTN with respect to V SS . To do this, set the threshold to V in advance.
It is necessary to choose so that TN > 2V GTN . V G =
By setting V TN -V GTN , the gate potential of the constant current source 9 is stable against power supply fluctuations and temperature fluctuations, and its constant current property is extremely stable. In order for the constant current property of this transistor to be effectively exhibited, V TN
It is necessary to reduce the -2V GTN to the extent that it does not reduce the operational amplifier speed, or slew rate, below the desired value.

次にE,F,及びトランジスタ9を含めた差動
増幅段は、本考案の最も特徴とする回路であり、
演算増幅器の性能はこの回路に依存するといつて
も過言ではない。Nチヤネルトランジスタ10及
び12、Pチヤネルトランジスタ11及び13は
それぞれ特性の全く等しいミラーペアーの素子で
ある。従つて12のゲート電圧すなわち反転入力
I,10のゲート電圧、すなわち非反転入力VN
が等しい同相入力の時は、それぞれの出力VDI
とVDNIが等しくなつている。Pチヤネルトラン
ジスタ11のゲート・ドレインが接続され、さら
にそれが13のゲートとも接続されているために
ミラーペアーの11,13はともに第2図Bの領
域にあるからである。しかも同相入力は出力とし
て増幅されない。なぜなら、定電流源9に流れ込
む電流は一定であり、その半分ずつが、11,1
3から流れ出すから、11,13の実効ゲート電
圧は一定であり、従つて、VDNI,VDIが一定と
なるからである。
Next, the differential amplification stage including E, F, and transistor 9 is the most characteristic circuit of the present invention,
It is no exaggeration to say that the performance of an operational amplifier depends on this circuit. N-channel transistors 10 and 12 and P-channel transistors 11 and 13 are elements of a mirror pair having exactly the same characteristics. Therefore, 12 gate voltages or inverting inputs V I and 10 gate voltages or non-inverting inputs V N
For common mode inputs with equal I , each output V DI
and V DNI are now equal. This is because the gate and drain of the P-channel transistor 11 are connected, which is further connected to the gate of the transistor 13, so that the mirror pair 11 and 13 are both in the region shown in FIG. 2B. Furthermore, the common mode input is not amplified as an output. This is because the current flowing into the constant current source 9 is constant, and each half of it is 11, 1
3, the effective gate voltages of 11 and 13 are constant, and therefore V DNI and V DI are constant.

又、VNI=VI+αとなる入力が入つた場合
は、VNI=(VI+α/2)+α/2,VI=(VI+α
/2)−α/2 のようにα/2の同相、α/2の差動入力と考えられ、
1 2の実効ゲート電位増加は−α/2,10の実効ゲー ト電位増加はα/2、従つて10,11のコンダクタ ンス係数がほぼ等しい時は11、すなわち13の
実効ゲート電位増加もα/2となることによつて、1 2,13のドレイン接続端子の電圧VDIは12の
トランジスタに電流をもつと流し込み、13のト
ランジスタからはもつと流さないように移動し、
そのシンク・ソースの一致する点で平衡となる効
果的な差動入力の増幅をする。それは、第3図に
おけるLの代わりに、VGS=VG2Sのトランジス
タ曲線をVDS=Vddの点から対称に描き、それを
負荷曲線としたことにほぼ他ならず、Lの傾きが
ほぼ零であるような構成であり、そのVGIS〓VG
2S−αなる信号が増幅されたことになるからであ
る。従つて、この差動増幅器の同相抑圧比は高
く、さらに、定電流源9のゲート電圧が電源変
動、温度変動に対し安定であるために、同相抑圧
比のそれも安定である。VSI,VSNIはオフセツ
ト調整用端子で、第7図のように3端子可変抵抗
で調整してもよいし、第8図のように22,23
の抵抗を半導体内の拡散抵抗、多結晶シリコン抵
抗等でモノリシツクに構成し、トランジスタ1
1、抵抗22と、トランジスタ13、抵抗23間
とを外部で2端子可変抵抗で調整することもでき
る。
Also, when an input that makes V NI = V I + α is input, V NI = (V I + α/2) + α/2, V I = (V I + α
/2) - α/2 It can be considered as α/2 in-phase and α/2 differential input,
The effective gate potential increase of 1 2 is -α/2, and the effective gate potential increase of 10 is α/2. Therefore, when the conductance coefficients of 10 and 11 are almost equal, the effective gate potential increase of 11, that is, 13 is also α/2. As a result, the voltage V DI at the drain connection terminals 1, 2, and 13 is moved so that any current flows into the transistor 12, and no current flows from the transistor 13,
Effective differential input amplification is achieved at the matching point of the sink and source. This is essentially nothing more than drawing the transistor curve of V GS = V G2S symmetrically from the point of V DS = V dd instead of L in Fig. 3 and using it as the load curve, and the slope of L is approximately It is a configuration that is zero, and its V GIS 〓V G
This is because the signal 2S −α is amplified. Therefore, the common mode suppression ratio of this differential amplifier is high, and since the gate voltage of the constant current source 9 is stable against power supply fluctuations and temperature fluctuations, the common mode suppression ratio is also stable. V SI and V SNI are offset adjustment terminals, which can be adjusted with a 3-terminal variable resistor as shown in Figure 7, or with 22, 23 as shown in Figure 8.
The resistor of transistor 1 is constructed monolithically using a diffused resistor in a semiconductor, a polycrystalline silicon resistor, etc.
1. The connection between the resistor 22, the transistor 13, and the resistor 23 can also be adjusted externally using a two-terminal variable resistor.

又、第5図においてトランジスタ10,12と
トランジスタ9の間に第7図の回路を設けてもよ
い。即ち、トランジスタ10のソースを第7図の
SNIに、トランジスタ12のソースを第7図の
SIに接続し、トランジスタ9のドレインを第7
図のVDDに接続しても同様の効果が得られる。
Furthermore, the circuit shown in FIG. 7 may be provided between transistors 10, 12 and transistor 9 in FIG. That is, the source of transistor 10 is connected to V SNI in FIG. 7, the source of transistor 12 is connected to V SI in FIG. 7, and the drain of transistor 9 is connected to V SNI in FIG.
A similar effect can be obtained by connecting to V DD in the figure.

又、このようなオフセツト電圧をそもそも低く
押える設計上の工夫も大切である。例えば、素子
10,12を例にとると、それは第9−a図を改
善した第9−b図に示されるように素子を2つづ
つ点対称に配置することによつて、素子の特性を
決めるコンダクタンス係数(移動度、ゲート膜
厚、チヤネル長、チヤネル幅)、スレツシユホル
ド、それに、第2図B領域の∂VDS/∂IDSG
一定で与 えられる飽和抵抗をも、ほぼそろえることができ
る。それは、ウエハー内における特性の分布の偏
りを補正することができるからである。さらに素
子のパターン上の問題の上に、もう一点、演算増
幅器のスルー・レイトを所望の値より落とさない
範囲で、差動増幅段の定電流値を小さく、すなわ
ち定電流源9の実効ゲート電圧VTN−2VGTNを小
さく押えることである。又、9のゲート電圧が一
定に保たれていることと、コンダクタンス係数が
第9−b図の考慮からばらつきが低く押えられる
ことで、オフセツト電圧の電源変動、ひいては電
源変動除去比も向上させることができる。温度変
動もコンダクタンス係数のばらつきが低く押えら
れること、9の実効ゲート電圧電圧が小さくされ
ていることから向上させることができる。さら
に、差動入力素子がNチヤネルトランジスタであ
ることから、下は2VGTNのやや下から上はVDD
ほぼ上までの入力を入れることができる。さらに
下をVGTNのやや下までの入力に向上させるため
には、ボデイ効果によるスレツシユホルドの増減
から来るオフセツトの変動をあまり問題としなけ
れば、第10図の如く24,25のサブストレー
トをVSSにすることができる。
It is also important to take measures in design to keep such offset voltages low in the first place. For example, taking the elements 10 and 12 as an example, the characteristics of the elements can be improved by arranging the elements two by two point-symmetrically as shown in Figure 9-b, which is an improved version of Figure 9-a. The determined conductance coefficient (mobility, gate film thickness, channel length, channel width), threshold, and ∂V DS /∂I DS V G =
The saturation resistance, which is given as a constant, can also be made almost the same. This is because the bias in the distribution of characteristics within the wafer can be corrected. Furthermore, in addition to the problem with the element pattern, one more point is to reduce the constant current value of the differential amplifier stage within a range that does not reduce the slew rate of the operational amplifier below the desired value, that is, the effective gate voltage of the constant current source 9. V TN -2V The goal is to keep GTN small. In addition, by keeping the gate voltage of 9 constant and suppressing the variation in the conductance coefficient to a low level considering Figure 9-b, it is possible to improve the power supply fluctuation of the offset voltage and, by extension, the power fluctuation rejection ratio. Can be done. Temperature fluctuations can also be improved because variations in the conductance coefficient are kept low and the effective gate voltage of 9 is made small. Furthermore, since the differential input elements are N-channel transistors, inputs ranging from slightly below 2V GTN at the bottom to almost above VDD at the top can be input. In order to further improve the input voltage to slightly below V GTN , if the offset fluctuations resulting from the increase/decrease of the threshold due to the body effect are not a problem, then the substrates 24 and 25 should be set to V SS as shown in Figure 10. It can be done.

次に、差動増幅段の出力を受けてレベル・シフ
ト回路Gは差動出力のレベルをシフトしつつ、さ
らに増幅する。同時に、差動増幅部、定電流源、
レベル・シフト回路を含む系全体としての変動、
例えば温度、電源の変動は、増幅しない。なぜな
ら、それらの要因に対してNチヤネルトランジス
タ14,Pチヤネルトランジスタ15がそれぞれ
のソースからドレイン方向に見て同方向に変動す
るために、出力VLが変化しないからである。
又、ここでも、増幅の仕方は第3図においてVGS
=VG2Sのトランジスタ曲線をVDS=Vddの点か
ら対称に描き、その曲線に対してVGS=VG2S
曲線を負荷曲線としたことにほぼ他ならず、その
増幅率は高い。
Next, upon receiving the output of the differential amplification stage, the level shift circuit G shifts the level of the differential output and further amplifies it. At the same time, the differential amplifier, constant current source,
Fluctuations in the entire system including the level shift circuit,
For example, fluctuations in temperature and power supply are not amplified. This is because the output V L does not change because the N-channel transistor 14 and the P-channel transistor 15 fluctuate in the same direction as viewed from their sources to the drains due to these factors.
Again, the method of amplification is V GS in Figure 3.
=V G2S is drawn symmetrically from the point of V DS =V dd , and the curve of V GS =V G2S is used as a load curve with respect to that curve, and its amplification factor is high.

最後に、VLの出力を受けて出力バツフアを構
成するNチヤネルトランジスタ16、Pチヤネル
トランジスタ17のインバータが入力を増幅しつ
つ出力する。16,17とも高いスレツシユホル
ドとしたのは、出力V0の線型増幅の範囲を広げ
るためで、出力インピーダンスを下げる方に重点
が置かれるならば、チヤネル長を他の増幅段より
小さくするか、或いは第11図のように26,2
7をチヤネル・ドーピングによる低いスレツシユ
ホルドにすることができる。さらに出力回路のゲ
インを犠牲にしても低インピーダンス出力とする
ためには、第12図のように、28,29Nチヤ
ネルトランジスタによるソース・フオロワー出力
構成ができる。この29のサブストレートはソー
スと共通にしなくともVSSに接続することでほぼ
同様の効果を得ることができる。
Finally, upon receiving the output of V L , an inverter consisting of an N-channel transistor 16 and a P-channel transistor 17 forming an output buffer amplifies the input and outputs it. The reason why thresholds 16 and 17 are set high is to widen the range of linear amplification of the output V0.If the emphasis is on lowering the output impedance, the channel length should be made smaller than that of other amplification stages, or 26,2 as shown in Figure 11
7 can be made a low threshold by channel doping. Furthermore, in order to obtain a low impedance output even if the gain of the output circuit is sacrificed, a source follower output configuration using 28 and 29N channel transistors can be used as shown in FIG. Almost the same effect can be obtained by connecting this 29 substrate to V SS without making it common to the source.

又、C−MOSではNチヤネルサブストレート
を形成するP-層を使つてコレクタ接地NPNのエ
ミツタフオロア回路が同時に造られるため、これ
に抵抗体として拡散或いは多結晶シリコンを接続
するか、例えば第12図28の如くNチヤネル
MOSを負荷とする等して低インピーダンスエミ
ツタフオロア出力回路も可能である。
In addition, in C-MOS, an emitter follower circuit with a common collector NPN is simultaneously created using the P - layer that forms the N channel substrate. N channel as shown in Figure 28
A low impedance emitter follower output circuit is also possible by using a MOS as a load.

第5図の演算増幅器を差動増幅器として用い、
pとVI,VNI間で帰還をかけない構成ならば問
題はないが、帰還をかける形式で問題となるのは
発振に対する安定性である。周波数補正コンデン
サーをつけて補正する場合には、第13図a、第
13図bのように30,31のコンデンサーをつ
けることで補正される。もちろん、30のVDD
SS或いはVgに替え得る。又、31の方が30
に比べて同じ周波数補正ではレベルシフト段の増
幅率分の1にほぼ容量を小さくできる。さらに、
ボルテージ・フオロワーのように最も発振の起り
易い場合には、出力回路のゲインを犠牲にして直
接VLを出力としたり、或いは出力回路のチヤネ
ル長を他の増幅段より小さくとるか、若しくは第
11図のように増幅する範囲をかなり狭くしてゲ
インを下げたり、第12図のように出力回路ゲイ
ンを小さく、例えば1にしてしまつたりすれば、
さらに補正容量は出力回路のゲイン分の1に小さ
くできる。この場合で第13図bの形をとるもの
と、例えばVpからVIに容量帰還するなどの補正
の場合では、その補正用コンデンサーを第14図
の如くMOS型容量でモノリシツクに造り込むこ
とができる。第14図においては、32はN-
盤で33はP+高濃度領域、34はゲート酸化
膜、35は配線用のメタル例えばアルミニウム、
36はP+領域とのコンタクトで、アルミニウ
ム、基盤の半導体例えばシリコンとのアロイ形成
領域である。この容量の分布は集中定数で表わす
と、第15図のように形成されるが、容量37
は、その単位面積容量が、ゲート酸化膜の誘電率
をεox,膜厚をτとすると、Eox/τで与えられ
るから、τを小さくすれば容量は大きくなるが、
チヤネルドーピングに適する膜厚はほぼ1000Å内
外以下であるために、他のMOSトランジスタ素
子のゲート膜形成時に同時に造り込むことがで
き、又容量38はP+拡散層が通常1〜数μであ
つて、基盤例えばシリコンの誘導率がゲート膜の
それに比して大といえども、32の基盤濃度がそ
れ程高くないために37>38である。従つて、
第15図における端子35,36は、第13図−
bの場合ではVDI,VLどちらにしても良く、3
5がVDIに36がVLの時は15のトランジスタ
と共通に造ることができる。ドレインが33にゲ
ートが35になるからである。又、容量38の寄
生が問題となる時は、35はVLに、36はVDI
とする方が良く、又入力に容量帰還する形式で
は、35はVpに、36はVIにする方が良い。通
常のC−MOSでは又、容量としてNチヤネル領
域も使用することが出来、第14図で32をP-
に33をN+にすればできる。
Using the operational amplifier shown in Figure 5 as a differential amplifier,
There is no problem if the configuration does not apply feedback between V p and V I and V NI , but if feedback is applied, stability against oscillation becomes a problem. If a frequency correction capacitor is used for correction, it is corrected by adding capacitors 30 and 31 as shown in FIGS. 13a and 13b. Of course, the 30V DD can be replaced with V SS or V g . Also, 31 is 30
Compared to this, with the same frequency correction, the capacitance can be reduced to approximately 1/the amplification factor of the level shift stage. moreover,
In the case where oscillation is most likely to occur, such as in a voltage follower, the gain of the output circuit is sacrificed to output V L directly, or the channel length of the output circuit is made smaller than that of the other amplifier stages, or the 11th amplifier stage is used. If you lower the gain by narrowing the amplification range considerably as shown in the figure, or if you reduce the output circuit gain to 1, for example, as shown in Figure 12,
Furthermore, the correction capacitance can be made smaller by the gain of the output circuit. In this case, in the case of correction that takes the form shown in Figure 13b, and for example, in the case of correction such as capacitance feedback from Vp to VI , the correction capacitor can be monolithically built with a MOS type capacitor as shown in Figure 14. Can be done. In FIG. 14, 32 is an N - base, 33 is a P + high concentration region, 34 is a gate oxide film, 35 is a metal for wiring, such as aluminum,
36 is a contact with the P + region, which is an alloy forming region with aluminum and a base semiconductor such as silicon. If this capacitance distribution is expressed as a lumped constant, it will be formed as shown in Figure 15, but the capacitance 37
The unit area capacitance is given by Eox/τ, where the dielectric constant of the gate oxide film is εox and the film thickness is τ, so if τ is decreased, the capacitance increases, but
Since the film thickness suitable for channel doping is about 1000 Å or less, it can be formed at the same time as forming the gate film of other MOS transistor elements. Although the dielectric constant of the substrate, for example silicon, is higher than that of the gate film, the concentration of the substrate 32 is not so high, so 37>38. Therefore,
Terminals 35 and 36 in FIG. 15 are as shown in FIG.
In case b, either V DI or V L may be used, and 3
When 5 is V DI and 36 is V L , it can be made in common with 15 transistors. This is because the drain is 33 and the gate is 35. Also, when parasitic capacitor 38 becomes a problem, 35 is set to V L and 36 is set to V DI
In addition, in the case of capacitive feedback to the input, it is better to set 35 to V p and 36 to V I. In normal C-MOS, the N-channel region can also be used as a capacitor, and in Figure 14, 32 is P -
You can do this by changing 33 to N + .

ところで、第5図から第15図までの本考案の
演算増幅器は又、通常のC−MOSがN-基盤上に
製造されるのをP-基盤に代えて製造しても何ら
そこなわれるものではない。その時は、拡散形式
をPをNに、NをPにし、コンダクタンスの形式
をPチヤネルはNチヤネルに、NチヤネルはPチ
ヤネルに各々代えるだけである。
By the way, the operational amplifiers of the present invention shown in Figs. 5 to 15 also do not suffer any damage even if the ordinary C-MOS is manufactured on an N - substrate instead of a P - substrate. isn't it. In that case, all that is required is to change the diffusion format from P to N and from N to P, and to change the conductance format from P channel to N channel, and from N channel to P channel.

又、E,F,G,Hはチヤネルドーピングを
P,Nいずれか若しくはP,N両方ともしない
MOSトランジスターでも構成はできるし、チヤ
ネルドーピングにしてもPチヤネル若しくはNチ
ヤネルのみの一方だけで第5図から第15図まで
の本考案を製造し得る。
Also, for E, F, G, and H, channel doping is not performed on either P or N or both P and N.
It can be constructed using MOS transistors, and even if channel doping is used, the present invention shown in FIGS. 5 to 15 can be manufactured using only either a P channel or an N channel.

例えば、イオン打ち込みは11B+だけにしてC
回路を第6図で構成し、Nチヤネルのゲート破線
をとり、そもそもPチヤネルのチヤネルドーピン
グに合わせて低いスレツシユホールドのものを造
る類である。
For example, for ion implantation, only 11 B+ and C
The circuit is constructed as shown in FIG. 6, the N-channel gate broken line is taken, and a low threshold is created in accordance with the channel doping of the P-channel.

雑音に対する安定性を向上させるためには、ト
ランジスタのゲート膜厚を薄く、ゲート面積を大
きくとることである。ゲート膜厚を薄くすること
は飽和抵抗を向上させることからゲインも高くな
り、ゲート面積を大きくとることは、やはり飽和
抵抗がチヤネル長の増大に伴つて向上することか
らゲインを高くする。C−MOSによる3段増幅
段構成では、演算増幅器はゲート膜厚1000Å内外
以下、チヤネル長をマスク上で10μ以上とデイジ
タルのロジツクサイズより大きく基盤濃度を
1014/cm3以上とするアルミゲートトランジスタ構
成で、オープンループゲインを104倍以上とるこ
とができるし、電源電圧も素子の電気的絶縁を施
すダイオードの逆方向リークを減少させるために
そのストツパー間隔を2μ以上とすれば5V以上
の構成となる。
In order to improve stability against noise, it is necessary to reduce the gate film thickness of the transistor and increase the gate area. Decreasing the gate film thickness improves the saturation resistance, which increases the gain, and increasing the gate area also increases the gain, since the saturation resistance improves as the channel length increases. In a three-stage C-MOS amplification stage configuration, the operational amplifier has a gate film thickness of 1000 Å or less, a channel length of 10 μ or more on the mask, and a substrate concentration larger than the digital logic size.
With an aluminum gate transistor configuration of 10 14 /cm 3 or more, it is possible to obtain an open loop gain of 10 4 times or more, and the power supply voltage can be adjusted to a stopper to reduce reverse leakage of the diode that electrically insulates the element. If the interval is 2μ or more, the voltage will be 5V or more.

又、上記本考案は差動増幅器として使用するこ
とができ、その使い方は、C或いはDと合わせ
て、若しくは適当なバイアス回路と9のみ含めて
単独に差動段のみの使い方、レベルシフト回路ま
で含めての使い方、出力回路まで含めての使い方
の他、レベルシフト段の出力に差動段を接続して
の使い方、差動段に差動段を接続しての使い方
等、幾つか用途に合わせて使うことができる。
又、コンパレーターとして、二信号を比較するこ
とにも使用できるし、VDD以上の入力電圧は、ボ
ルテージフオロアーではカツトする、いわば整流
器としても使用できる。
Moreover, the above-mentioned present invention can be used as a differential amplifier, and its usage includes using only the differential stage in combination with C or D, or including only 9 with an appropriate bias circuit, or even as a level shift circuit. In addition to how to use it including the output circuit, how to use it by connecting a differential stage to the output of a level shift stage, and how to connect a differential stage to a differential stage, there are several uses. Can be used together.
It can also be used as a comparator to compare two signals, and input voltages higher than V DD can be cut off by a voltage follower, so to speak, as a rectifier.

次に、VDD−VSS一電源使用の演算増幅器は、
第5図或いは第6図における基準電圧源C,Dを
それぞれ第16図、第17図の様にすることで可
能である。第16図においては、第5図における
全く特性の等しいNチヤネルトランジスタ1,2
のうち1のゲートをドレインと接続することで内
部に中間電圧をつくり、5のソースをこれと接続
し、5による電流の増加を5と全く特性の等しい
39を新たに1と並列させて接続することでその
中間電圧を安定化させている。なぜなら、5の実
効ゲート電圧は39の実効ゲート電圧になるから
である。第17図においては、全く特性の等しい
40,41のNチヤネルトランジスタで中間電圧
をつくり、5のソースをこれと接続し、5による
電流の増加を5と全く特性の等しい42を新たに
40と並列させて接続することでその中間電圧を
安定化させている。この第16図、第17図にお
いても先述した注意、すなわちN-基盤からでは
なくP-基盤でMOSを造つた場合のこと、さらに
チヤネルドーピングの施し方の有無は有効であ
る。例えば、第16図、第5図のF,E,G,H
においてイオン打ち込みとして、例えば31P+のみ
を使用し、Pチヤネルトランジスタのゲートの破
線をとり、チヤネルドーピングされるNチヤネル
トランジスタのスレツシユホルドに合わせてPチ
ヤネルトランジスタのスレツシユホルドを合わ
せ、N-基盤の濃度を決定するとか、第17図に
おいて、40,41はチヤネルドーピングしない
Nチヤネルトランジスタとするとか、或いは第1
7図、第5図のE,F,G,Hにおいて、イオン
打ち込みとして、例えば11B+のみを使用し、Nチ
ヤネルトランジスタのゲート破線をとり、チヤネ
ルドーピングされるPチヤネルトランジスタのス
レツシユホルドに合わせて、Nチヤネルトランジ
スタのP-層の濃度を決定する類である。又、こ
のような一電源使用ができると、微小信号の増幅
で外部GNDをVDDとする非常に興味ある構成がと
れる。又、先述した差動増幅器、コンパレータ、
整流器等の使用ももちろん可能である。
Next, an operational amplifier using one power supply with V DD -V SS is:
This is possible by replacing the reference voltage sources C and D in FIG. 5 or 6 with those shown in FIGS. 16 and 17, respectively. In FIG. 16, N-channel transistors 1 and 2 having completely identical characteristics in FIG.
By connecting the gate of 1 to the drain, an intermediate voltage is created internally, and the source of 5 is connected to this, and the increase in current due to 5 is achieved by newly connecting 39, which has exactly the same characteristics as 5, in parallel with 1. This stabilizes the intermediate voltage. This is because the effective gate voltage of 5 becomes the effective gate voltage of 39. In Fig. 17, an intermediate voltage is created using N-channel transistors 40 and 41, which have exactly the same characteristics, and the source of 5 is connected to this. By connecting them in parallel, the intermediate voltage is stabilized. The above-mentioned precautions in Figures 16 and 17 are also valid when the MOS is made from a P -base rather than from an N -base , and whether or not channel doping is applied. For example, F, E, G, H in Figures 16 and 5.
For ion implantation, for example, use only 31 P + , take the dashed line of the gate of the P channel transistor, match the threshold of the P channel transistor to the threshold of the N channel transistor to be channel doped, and adjust the concentration of the N - base. In FIG. 17, 40 and 41 are N-channel transistors without channel doping, or
In E, F, G, and H of Fig. 7 and Fig. 5, for example, only 11 B + is used as ion implantation, and the gate dotted line of the N-channel transistor is taken, and it is aligned with the threshold of the P-channel transistor to be doped. , which determines the concentration of the P - layer of an N-channel transistor. Also, if such a single power supply can be used, a very interesting configuration can be created in which the external GND is set to VDD for amplification of minute signals. In addition, the differential amplifier, comparator,
Of course, it is also possible to use a rectifier or the like.

いずれにしても、上記本考案によつて、C−
MOSによる差動、演算、コンパレータ、整流等
のアナログ回路が論理回路等のデイジタル回路と
同一MOSチツプ上にモノリシツクに造ることが
できる。更に、本考案では差動増幅段を構成する
トランジスタ11,13のゲート電極を、一方の
トランジスタのドレイン電極に接続したので、両
トランジスタを共に飽和領域で動作させることが
できる。しかも、両トランジスタのゲート電極が
共通接続されていることから、飽和領域でのドレ
イン電流がほぼゲート電圧のみに依存する性質に
より両トランジスタのドレイン電流が等しくな
り、この結果、トランジスタ10,12はゲート
電圧が相異しても等しい電流が流れるようにドレ
イン電圧を変化させるように作用するので差動増
幅段の出力VDIは大きな利得を得ることができ
る。
In any case, according to the present invention, C-
Analog circuits such as differential, arithmetic, comparators, and rectifiers using MOS can be fabricated monolithically on the same MOS chip as digital circuits such as logic circuits. Furthermore, in the present invention, since the gate electrodes of the transistors 11 and 13 constituting the differential amplification stage are connected to the drain electrode of one of the transistors, both transistors can be operated in the saturation region. Moreover, since the gate electrodes of both transistors are commonly connected, the drain currents of both transistors become equal due to the property that the drain current in the saturation region depends almost only on the gate voltage, and as a result, the gate electrodes of transistors 10 and 12 are Since the drain voltage is changed so that the same current flows even if the voltages are different, the output V DI of the differential amplifier stage can obtain a large gain.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はMOSを表わす図。第2図は第1図
MOSの電流−電圧特性を示す図。第3図は1,
2図MOSの増幅の方法を示す図。第4図は本考
案の演算増幅器の説明図。第5図は本考案の演算
増幅器の一具体例。第6図〜第15図は第5図本
考案の演算増幅器の他の具体例、バリエーシヨ
ン、あるいは説明図。第16図、及び第17図は
本考案の演算増幅器のもう一つの具体例。 G……ゲート、S……ソース、D……ドレイ
ン、IDS……ドレイン・ソース間電流、VDS……
ドレイン・ソース間電圧、VGS……ゲート・ソー
ス間電圧、VGS−VGT……不飽和(A),飽和(B)領域
の境界のドレイン・ソース間電圧、L……負荷直
線、C……基準電圧源、D……低電流バイアス
部、E,F……入力ミラーペアー差動段、G……
レベルシフト増幅段、H……出力段、VDD,VSS
……電源のプラス・マイナス電位、VI,VNI
…反転,非反転入力電圧或いはその端子、Vg
…中間電圧電位或いはその端子、VST……基準電
圧或いはその端子、VG……定電流源のゲート電
圧或いはその端子、VDI,VDNI……反転,非反
転入力部トランジスタのドレイン電圧或いはその
端子、VSI,VSNI……E,F差動段Pチヤネル
トランジスタのソース電圧或いはその端子、VL
……レベル・シフト段出力電圧或いはその端子、
p……出力段電力或いはその端子、S10,G10
D10……Nチヤネルトランジスタ10の各ソー
ス・ゲート・ドレイン、S12,G12,D12……Nチ
ヤネルトランジスタ12の各ソース・ゲート・ド
レイン、1〜5,7,9,10,12,14,1
6,18,20,24〜26,28,29,3
9,40〜42……Nチヤネルトランジスタ、
6,8,11,13,15,17,19,21,
27……Pチヤネルトランジスタ、22,23…
…モノリシツクに造られる抵抗、30,31……
コンデンサー、32,33……N-,P+拡散層、
34……ゲート酸化膜、35……ゲート上メタル
配線、36……33とのコンタクト、37,38
……モノリシツクに形成されるコンデンサー。
Figure 1 is a diagram representing MOS. Figure 2 is Figure 1
A diagram showing current-voltage characteristics of MOS. Figure 3 shows 1,
Figure 2 shows a method of amplifying MOS. FIG. 4 is an explanatory diagram of the operational amplifier of the present invention. FIG. 5 shows a specific example of the operational amplifier of the present invention. 6 to 15 are illustrations of other specific examples, variations, or illustrations of the operational amplifier of the present invention shown in FIG. FIGS. 16 and 17 show another specific example of the operational amplifier of the present invention. G...Gate, S...Source, D...Drain, I DS ...Drain-source current, V DS ...
Drain-source voltage, V GS ... Gate-source voltage, V GS - V GT ... Drain-source voltage at the boundary between unsaturated (A) and saturated (B) regions, L ... Load line, C ...Reference voltage source, D...Low current bias section, E, F...Input mirror pair differential stage, G...
Level shift amplification stage, H...output stage, V DD , V SS
...Positive and negative potentials of the power supply, V I , V NI ...
…Inverting, non-inverting input voltage or its terminal, V g
... intermediate voltage potential or its terminal, V ST ... reference voltage or its terminal, V G ... gate voltage of constant current source or its terminal, V DI , V DNI ... drain voltage of inverting and non-inverting input transistor or Its terminals, V SI , V SNI ...E, F differential stage P channel transistor source voltage or its terminals, V L
...Level shift stage output voltage or its terminals,
V p ...output stage power or its terminal, S 10 , G 10 ,
D 10 ... Each source, gate, and drain of the N-channel transistor 10, S 12 , G 12 , D 12 ... Each source, gate, and drain of the N-channel transistor 12, 1 to 5, 7, 9, 10, 12, 14,1
6, 18, 20, 24-26, 28, 29, 3
9,40-42...N channel transistor,
6, 8, 11, 13, 15, 17, 19, 21,
27...P channel transistor, 22, 23...
... Monolithically built resistance, 30, 31...
Capacitor, 32, 33...N - ,P + diffusion layer,
34...Gate oxide film, 35...Metal wiring on the gate, 36...Contact with 33, 37, 38
...A monolithically formed capacitor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 少なくとも基準電圧源、定電流バイアス部、及
び差動増幅段よりなる増幅器において、前記基準
電圧源、定電流バイアス部、及び差動増幅段を構
成する能動素子はすべて同一半導体基板上に形成
されたMOSトランジスタによつて構成され、前
記定電流バイアス部は前記差動増幅段と第2の電
源電位の間に直列接続される定電流源トランジス
タを有し、前記定電流源トランジスタのゲート電
極には前記基準電圧源の出力電圧に基づく電圧が
印加され、前記差動増幅段は、第1導電型の第1
のMOSトランジスタと第2導電型の第2のMOS
トランジスタよりなる第1の直列回路と前記第1
導電型の第3のMOSトランジスタと前記第2導
電型の第4のMOSトランジスタよりなる第2の
直列回路を第2の電源電位と前記定電流源トラン
ジスタの間に並列接続してなり、前記第1の
MOSトランジスタと前記第3のMOSトランジス
タのゲート電極は共通接続されて前記第1の
MOSトランジスタのドレイン電極に接続され、
電流飽和領域で作動され、前記第2のMOSトラ
ンジスタ及び前記第4のMOSトランジスタのゲ
ート電極はそれぞれ反転入力及び非反転入力とな
ると共にそれぞれ同一中心に対して点対称に配置
された2個づつのソース・ドレインゲート電極よ
り形成されることを特徴とする演算増幅器。
In an amplifier comprising at least a reference voltage source, a constant current bias section, and a differential amplification stage, the active elements constituting the reference voltage source, constant current bias section, and differential amplification stage are all formed on the same semiconductor substrate. The constant current bias section includes a constant current source transistor connected in series between the differential amplification stage and a second power supply potential, and a gate electrode of the constant current source transistor is configured of a MOS transistor. A voltage based on the output voltage of the reference voltage source is applied, and the differential amplification stage has a first
MOS transistor and a second MOS transistor of the second conductivity type
a first series circuit consisting of a transistor;
A second series circuit including a third MOS transistor of a conductivity type and a fourth MOS transistor of a second conductivity type is connected in parallel between a second power supply potential and the constant current source transistor; 1 of
The gate electrodes of the MOS transistor and the third MOS transistor are connected in common to the gate electrode of the first MOS transistor.
Connected to the drain electrode of the MOS transistor,
The gate electrodes of the second MOS transistor and the fourth MOS transistor serve as an inverting input and a non-inverting input, respectively, and are operated in a current saturation region. An operational amplifier characterized in that it is formed from source and drain gate electrodes.
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